E Wee fir den Impakt vu Fluor ze verstoen ass d'Ënnerscheeder tëscht linearem Polyethylen (PE) an PTFE z'entdecken, wat den ultimativen Fluoropolymer a punkto Eegeschaften a Charakteristiken ass.
Et gi wichteg Differenzen tëscht Eegeschafte vu PE an deem vun PTFE:
- * PTFE ass ee vun den niddregsten Uewerflächenenergie Polymeren
- *PTFE ass dee chemesch resistentste Polymer
- *PTFE ass ee vun de thermesch stabilste Polymere
- *Schmelzpunkt a spezifesch Schwéierkraaft vu PTFE si méi wéi duebel déi vu Polyethylen
PTFE a PE Differenzen sinn un d'Ënnerscheeder vun CeF a CeH Obligatiounen zouzeschreiwen.D'Ënnerscheeder an den elektroneschen Eegeschaften a Gréisste vu F an H féieren zu de folgende Beobachtungen:
- *F ass dat elektronegativst vun allen Elementer (4 Paulings)
- *F huet ongedeelt Elektronepueren
- *F ass méi einfach op Fe ëmgewandelt
- *Bond Stäerkt vun CeF ass méi héich wéi CeH
- *F ass méi grouss wéi H
D'Elektronegativitéit vu Kuelestoff bei 2,5 Paulings ass e bësse méi héich wéi déi vum Waasserstoff a manner wéi d'Elektronegativitéit vu Fluor.Dofir ass d'Polaritéit vun der CeF Bindung entgéint der vun der CeH Bindung, an d'CeF Bindung ass méi héich polariséiert.An der CeF Bindung ass de Fluor Enn vun der Bindung negativ gelueden am Verglach zu der CeH Bindung an där de Kuelestoff negativ gelueden ass.
Den Ënnerscheed an der Bindepolaritéit vu CeH a CeF beaflosst d'relativ Stabilitéit vun de Konformatiounen vun den zwou Polymerketten.Kristalliséierung vu Polyethylen fënnt an enger planarer an Transkonformatioun statt.PTFE kann an esou eng Konformatioun bei extrem héijen Drock gezwongen ginn.PTFE, ënner 19 C, kristalliséiert als Helix mat 0,169 nm pro Widderhuelungsdistanz: et brauch 13 C Atomer fir en 180 Tour fäerdeg ze maachen.Iwwer 19 C klëmmt d'Widderhuelungsdistanz op 0,195 nm dat heescht datt 15 Kuelestoffatome fir eng 180 Wendung erfuerderlech sinn.Bei iwwer 19 C sinn d'Ketten fäeg fir Wénkelverschiebung, déi iwwer 30 C eropgeet bis de Schmelzpunkt (327 C) erreecht gëtt.
Ersatz vu F fir H an der CeH-Bindung erhéicht d'Bindungsstäerkt wesentlech vun 99,5 kcal/mol fir d'CeH-Bindung op 116 kcal/mol fir d'CeF-Bindung.Dofir ass thermesch Stabilitéit a chemesch Resistenz vu PTFE méi héich wéi PE well méi Energie erfuerderlech ass fir d'CeF Bond ze briechen.D'Polaritéit an d'Stäerkt vun der CeF-Bindung maachen de F-Atomabstraktiounsmechanismus fir d'Verzweigung schwéier.Am Géigesaz, héich verzweigt Polyethylen (> 8 Filialen pro 100 Kuelestoffatome) kënne synthetiséiert ginn.Verzweigungsmechanismus als Tool fir d'Kristallinitéit unzepassen ass net praktesch fir PTFE.Amplaz musse Komonomere mat pendente Gruppen mat TFE polymeriséiert ginn.
Kristallinitéit vun ni geschmoltenem PTFE ass am Beräich vun 92e98%, konsequent mat enger onverzweigerter Kettestruktur.FEP, e Copolymer vun TFE an HFP, huet eng as-polymeriséiert Kristallinitéit vu 40e50%.Am FEP ass d'pendent CF3 Grupp un engem tertiäre Kuelestoff gebonnen deen manner thermesch stabil ass wéi primär a sekundär Kuelestoffatomer.Degradatiounskurven weisen op Ofbautemperaturen vun 300 C fir FEP (0,02% Gewiichtsverloscht) an 425 C fir PTFE (0,03% Gewiichtsverloscht).
Post Zäit: Sep-25-2020